广东乐昌禾尚田钨矿矿化特征与成因

李康宁

(广东省地质调查院，广东广州510080)

广东乐昌禾尚田钨矿矿化特征与成因

李康宁

(广东省地质调查院，广东广州510080)

摘要：禾尚田钨矿主要发育于天子岭组下段和中段碳酸盐岩中，围岩蚀变有大理岩化、云英岩化和矽卡岩化；其矿脉类型为石英脉、长石脉和云英岩脉；矿石矿物有黑钨矿、白钨矿、锡石、毒砂、萤石等。该矿床属特大型钨矿，具有多种矿化类型叠加、多阶段成矿的特点。

关键词：钨矿床；矿化特征；成因分析；禾尚田；广东乐昌

0引言

禾尚田钨多金属矿区位于广东省乐昌市云岩镇。该矿区近年来找矿成果显著，相继发现了沙栋里、石冲和雪马田3个钨矿段，现有工程控制的钨资源量已达超大型，找矿前景良好。通过分析禾尚田矿区的矿化特征和围岩特征，初步总结了矿床的成因类型。

1矿区地质

禾尚田矿区处于南岭东西向构造带中段，粤北“山”字型构造瑶山脊柱西翼和南端，位于广东省最重要的乐昌—乳源锑多金属成矿带中(图1)(罗汉民等，2006；周明文，2013)。

图1　矿区交通与矿段分布图Fig.1　Map showing traffic and ore section distribution in the ore district

矿区出露地层均为泥盆系(D)，为一套以灰岩为主的岩性组合。主要出露的地层有：棋梓桥组(Dq)：岩性以灰—深灰色厚层状白云质灰岩、白云岩为主，夹厚层状灰岩。天子岭组下段(Dt1)：岩性为深灰色泥质条带灰岩与厚层状微晶灰岩相间产出，夹灰岩透镜体，风化后可见残存的薄层、片状泥页岩。天子岭组中段(Dt2)：岩性为灰白色厚层-块状泥晶灰岩、微晶灰岩，含生物碎屑、核形石，局部夹薄层条带状灰岩和白云质灰岩，在矿区内表现为大理岩化。天子岭组上段(Dt3)：岩性为薄层条带状含粉砂质泥质灰岩，局部夹中厚层状微晶灰岩。矿区范围内地表未见岩浆岩及岩脉出露。

2矿脉特征

2.1　矿脉类型

矿区含矿脉主要有3类：石英脉、长石脉及云英岩脉。矿脉类型的平面分布：沙栋里矿段以石英脉为主，云英岩脉次之；雪马田矿段以石英脉为主，长石脉、云英岩脉次之；石冲矿段以石英脉为主，云英岩脉、长石脉次之。垂直方向分布：浅部云英岩脉为主，中部石英脉占多数，下部以长石脉占优。整个钨矿床以石英脉最为重要，长石脉、云英岩脉次之。这3种主要矿脉的特征分别描述如下。

石英脉：主要由石英(质量分数约为90%)、云母(质量分数<10%)及方解石、长石(2%)等组成。致密块状构造，嵌镶结构。石英呈他形粒状结构，云母主要沿石英裂隙填充，常与云母石英脉伴生，亦见与云英岩脉共生交切，局部平缓弯曲状，一般走向延展约5～10 m，脉幅3～8 cm，少数达10 cm以上。若石英呈强油脂光泽且脉中含少量云母，则含矿性较好，常见粒状白钨矿、板柱状黑钨矿、团块状黝锡矿及锡石；若石英呈乳白色且脉中无云母，往往含矿性较差。

长石脉：长石质量分数>90%，多呈烟灰色，自形板状，易高岭土化；长石多为钾长石，灰白色，自形板状，可见2组近垂直解理，硬度6.0～6.5。该类矿脉多发育于雪马田矿段及石冲矿段深部约500 m以下，矿脉脉幅多在5 cm以上。含矿性较好，可见高品位的黑钨矿、白钨矿，也可见锡石集合体。

云英岩脉：主要为石英及云母，云母质量分数占30%±，偶见萤石。灰白色，具细中粒鳞片状变晶结构和块状构造，呈脉状常与(云母)石英脉相伴产出，主要发育于地表及浅部，是矿区内常见的矿脉类型。脉幅多为毫米或厘米级，含浸染状、乳浊状白钨矿，黑钨矿较少，含矿性一般。

2.2　矿体特征

共圈定矿体107条，矿体在横剖面上总体呈平行分布，纵剖面上呈扇形分布；总体走向为NE方向，倾向320°，倾角为72°～82°，部分近直立；走向上延伸99～1 116 m，以中部Ⅵ矿体分布较连续、延伸较长、往两侧逐渐变短；倾向上延伸74～1 347 m；矿体大部分隐伏，少量出露地表。

矿体WO3品位0.156%～2.870%，平均品位为0.510%；真厚度0.45 ～3.03 m，平均真厚度1.69 m。其中Ⅵ为矿区最大的矿体，厚度大，品位富；主要由石英脉、长石脉、云英岩脉与碳酸盐岩石组成；主要矿物为白钨矿，黑钨矿，锡石，毒砂等，呈星点状，团块状产出；矿体走向为NE—SW方向，最大延伸804 m；倾向320°，倾角64°～78°，最大延伸896 m，且往深部未完全控制，仍有进一步延伸的趋势；矿体形态总体上呈薄板状，局部呈透镜状；矿体WO3品位0.187%～3.060%，平均品位0.690%；真厚度0.57～3.70 m，平均真厚度1.80 m。

3矿石类型

矿体赋存于大理岩化灰岩裂隙中，为云英岩脉+石英脉+长石脉脉带型黑钨矿、白钨矿矿床。矿石中金属矿物主要有白钨矿、少量黑钨矿，伴生锡石、毒砂、黄铜矿、银、黄铁矿等，非金属矿物主要有方解石、石英、萤石、长石、白云母等。

按矿石自然类型，可进一步分为3种。

(1) 单一钨矿石：方解石-石英-黑钨矿-白钨矿。(2) 单一锡矿石：方解石-石英-黝锡矿-锡石。(3) 钨锡矿石：钨矿石共生、伴生锡，方解石-石英-锡石-黑钨矿-白钨矿矿石(李健彪，2012)。

4矿物特征

矿脉中主要矿物为黑钨矿，白钨矿，锡石(图2)；次要矿物为毒砂，萤石等(李健彪，2009)，其特征描述如下。

图2　雪马田矿段V86矿体素描图(ZK3107)1-石英脉：乳白色，油脂光泽，贝壳状断口，硬度较大；2-黑钨矿：红棕色、灰黑色，短柱状、板状，粒径2～10 mm；3-白钨矿：灰白色，呈不规则粒状产出在黑钨矿周围，紫外线照射下呈天蓝色；4-云母：灰白色，薄片状，呈线状沿裂隙分布Fig.2　Sketch showing the orebody No.V86 in the 　Xuematian ore section (ZK3107)

黑钨矿[(FeMn)WO4]：铁黑色、黑褐色，半风化呈褐红色，为矿区重要工业矿物，产于长石石英脉、石英脉中，多以粗大板状晶体出现；于云英岩脉中时，则以他形粒状、团块状集合体为主，偶呈板状产出。常与白钨矿、黄铁矿伴生，黑钨矿常聚集于石英脉、石英云母脉的两壁，其晶体长轴多呈垂直姿态生长，此矿物一般形成于石英脉早期，并有被白钨矿、黄铁矿溶蚀交代现象及多次沉淀结晶现象。

白钨矿(CaWO4)：白色至淡黄色，具油脂光泽，多呈他形粒状，在石英脉及云英岩脉中一般沿黑钨矿边缘或裂隙交代黑钨矿呈团块产出，在长石石英脉中可见半自形粗板状、锥状晶粒。也生于附近围岩，尤以大理岩化蚀变带、矽卡岩化蚀变带及绢云母脉中呈星点状散布。此外，充填在长石石英脉、云英岩脉和方解石脉边缘裂隙中，或产出于云母和石英矿物接触边缘裂隙中，多沿裂隙而呈细脉充填或交代，为矿区主要工业矿物。表面裂理发育，方解石呈填隙脉充填，见有萤石穿插，分布在云英岩脉中。

锡石(SnO2)：呈黄褐色，自形—半自形晶，在石英脉中常呈正方粒状、锥状或半自形粗粒状结晶，具环带结构；在云英岩脉中则为散粒状单晶体，粒度较细，外围常分布黝锡矿，也见粒度较小的锡石呈板状或蠕虫状分布在黝锡矿中。云英岩脉中的锡石分布不均匀，多富集于白云母及绢云母集合体的边缘，同时与黑钨矿关系密切。锡石部分与钨矿共生，部分为伴生组分。

毒砂(FeAsS)：白色至银灰色，多呈他形粒状，可见菱面体状、长柱状自形—半自形晶产出，多与黄铁矿及闪锌矿伴生，产于蚀变围岩中，镜下观察大部分颗粒具破碎现象。大理岩化灰岩内毒砂与黄铁矿多以沿灰色条带分布。

萤石(CaF2)：浅绿色或白色，玻璃光泽，透明—半透明，呈块状或粒状聚集体。在萤石脉中是主要脉石矿物，为团块状粒状结构；产于石英脉中者常与毒砂、黄铁矿等共生，可作为有益伴生组分回收。

5围岩特征

矿区钨锡矿体主要发育在天子岭组下段和中段碳酸盐岩中，少量产于天子岭组上段和棋子桥组碳酸盐岩中，由于矿体由含网脉状分布的长石脉、石英脉、云英岩脉灰岩组成，矿体密集近平行分布，与围岩需用品位来划分。矿体中含有较多的碳酸盐岩，围岩中同时也有一些含矿脉带，矿体与围岩边界为渐变过渡(李健彪，2013)。矿区内主要围岩蚀变类型有大理岩化、云英岩化、矽卡岩化，其特征如下。

5.1　大理岩化

矿区泥盆系灰岩普遍存在大理岩化，呈面状分布，以钨矿区沙栋里、雪马田和石冲矿段为中心，向外围逐渐变弱。在钨矿区中心地段大理岩化强弱不均，一般情况下，邻近钨矿化较强的地段大理岩化则较强，但也不尽如此，钻孔揭露显示大理岩化强度并不随深度的增加而增强，如雪马田矿段ZK3110孔，约1 500 m时，当存在明显钨锡矿化的情况下，灰岩并没有明显大理岩化，基本上为微晶灰岩，其他矿段大多数钻孔也存在这种现象。

灰岩中主要矿物方解石在显微镜下根据粒度的大小主要以2种形态出现：(1)大多数为细晶—微晶，粒度为几微米—几十微米；(2)较大颗粒的方解石晶体为大理岩化重结晶形成，大理岩化重结晶的部分粒度不均匀，形状不规则，晶体接触紧凑。早期大理岩化同时见到少量毒砂、黄铁矿等矿化现象，晚期大理岩化通常伴随矽卡岩化、云英岩化、萤石化、绢云母化，常见少量他形粒状毒砂。与含矿脉接触的大理岩化灰岩常见到微细粒白钨矿产于粒度较小的方解石中。早期大理岩化普遍存在于钨矿区3个矿段，晚期大理岩化以石冲矿段尤为集中，形成小规模的白钨矿带。

5.2　云英岩化

分布于钨矿化较强区域，是矿区重要蚀变类型之一。通常可分为2种类型：一种是有石英脉充填的云英岩即脉侧云英岩；另一种是无石英脉充填的云英岩，偶见云英岩沿石英脉裂隙充填交代。云英岩常与石英脉、云母石英脉互相伴生，云英岩主要由石英、云母组成，两者质量分数相当。石英多呈透明、半透明，不规则粒状结构；白云母呈淡绿色，细鳞片状均匀分布在石英中。形成的金属矿物多呈他形粒状结构，主要为白钨矿、黑钨矿、锡石、黝锡矿、黄铁矿、毒砂等。少部分云英岩脉钨锡矿化程度较高，可圈出工业矿体，是钨锡矿的重要含矿脉。

5.3　矽卡岩化

矽卡岩化在地表出露不明显，主要呈带状产出于石冲矿段V217—V221、V256—V260、V278—V283矿体的含矿脉带中，以海拔高程400～550 m分布较强。除此之外，石冲矿段其他矿体及雪马田矿段深部也零星出现矽卡岩化，矽卡岩主要矿物包括符山石、透辉石、透闪石、石榴子石等。常产于早期云英岩脉、方解石脉及大理岩化蚀变带中；晚期多见云英岩脉、绢云母脉充填交代，见毒砂、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等金属矿物，亦可见少量他形粒状白钨矿。

6成因分析

矿区成矿作用具有多期、多阶段特征，因而形成从高温到中低温热液阶段多种矿化类型共生的矿床。

6.1　热源与矿源

为了确定矿床形成的地质年代，在雪马田矿段ZK3901与ZK3902孔之间的地表露头采取云英岩脉，经对其中的白云母测试，获得坪年龄为(161.1±1.1)Ma(图3)(付建明等，2013)。因此，禾尚田钨矿床的形成年代大致可确定为160 Ma左右，属燕山早期(J1—J2)晚阶段的中侏罗世。

图3　含矿云英岩脉白云母Ar-Ar同位素坪年龄Fig.3　Ar-Ar plateau ages of muscovite from ore-bearing greisen

付建明等(2009)对矿区石英包裹体的均一温度和盐度进行了研究，结果显示与矿化有关的石英均一温度多集中在160～280 ℃(图4)，大于300 ℃的高温值数量很少；盐度多为1%～8%，偏低，成矿流体属中低温-低盐度流体。初步认为成矿流体来源于岩浆热液，与华南大部分钨矿类似，与燕山期花岗岩有关。

图4　石英包裹体均一温度-频率直方图Fig.4　Frequency histogram of homogenization 　　temperature for quartz inclusions

在燕山早期(J1—J2，)中侏罗世(约160 Ma)，壳源岩浆形成时因同化高丰度钨的地层而形成较高的原始丰度。在岩浆上升过程中继续从高丰度钨的地层中吸收一部分钨，形成矿化花岗岩浆。矿化花岗岩浆上升后，在冷却过程中分离出含矿热液，构成矿区钨矿床的主要物质来源。含矿热液在上升过程中也可以从有利围岩中萃取一部分钨，构成矿床中钨的另一来源。

6.2　控矿构造

矿区处于NE向郴州—怀集大断裂、EW向古亚洲构造带(基底)、SN向瑶山复背斜相交复合部位的次级隆拗交接带；而矿床矿脉及主脉带均呈NE、EW或SN走向，显示出以张性为主的张剪性活动特征，说明矿化优选方位受到不同构造带的联合制约(付建明等，2008；邸文等，2012)。

6.3　形成过程

高温含矿热液在上升过程中，先叠加于早期矽卡岩上形成矽卡岩型钨矿体；随后热液逐渐冷却、继续上升，在泥盆系碳酸盐岩的节理裂隙中充填形成脉带型白钨矿。随着含矿热液进一步冷却，金属硫化物沿节理裂隙进行充填交代，形成中低温热液阶段的硫化物矿床。

值得注意的是，禾尚田钨矿床属大型以上，具有多种矿化类型叠加、多阶段成矿的特点，说明岩浆活动多期次、矿源丰富、导矿构造稳定畅通。

7结论

(1) 禾尚田钨矿为云英岩脉+石英脉+长石脉脉带型黑钨矿白钨矿矿床。

(2) 矿脉类型存在水平分带和垂直分带现象, 整个矿床以石英脉为主，长石脉、云英岩脉次之。

(3) 矿床形成于燕山早期(J1—J2)中侏罗世(约160 Ma)。成矿流体来源于岩浆热液，与燕山期花岗岩有关。

(4) 矿床具有多种矿化类型叠加、多阶段成矿的特点。

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Mineralization features and origin of the Heshangtian tungsten deposit in Lechang, Guangdong Province

LI Kang-ning

(Geological Survey of Guangdong Province, Guangzhou 510080, Guangdong, China)

Abstract：The Heshangtian tungsten deposit of Guangdong Province occurs in carbonate rocks of the lower and middle members of Tianziling Formation, and its wall rock alteration includes marbleization, greisenization and skarnization. Ore veins are mainly quartz veins, feldspar veins and greisen veins. The ore minerals contain cassiterite, wolframite, scheelite, arsenopyrite and fluorite. This deposit is a super-large tungsten deposit, and is featured by superimposition of multiple mineralization types and multi-stage mineralization.

Keywords：tungsten deposit; mineralization features; genesis; Heshangtian, Lechang in Guangdong

作者简介：李康宁(1982—)，男，工程师，主要从事矿产地质勘查工作，E-mail：945380899@qq.com

基金项目：广东省与国土资源部合作项目“广东省乐昌市禾尚田地区钨多金属矿勘查”

收稿日期：2014-02-27；修回日期：2014-04-01；编辑：侯鹏飞

中图分类号：P618.67

文献标识码：A

文章编号：1674-3636(2015)01-0032-05

doi:10.3969/j.issn.1674-3636.2015.01.32